Чтобы рассчитать момент силы тяжести относительно оси, проходящей через вершину колебаний, нам необходимо знать массу шара, расстояние от оси до центра масс шара, а также ускорение свободного падения.
Масса шара дана в условии и равна 2 кг.
Расстояние от оси до центра масс шара можно рассчитать, используя геометрические свойства фигуры на рисунке. В данном случае, это половина длины нити, то есть 1/2 метра или 0.5 м.
Ускорение свободного падения обозначается как g и имеет приблизительное значение 9.8 м/с². Это ускорение является постоянной величиной на поверхности Земли.
Теперь мы можем рассчитать момент силы тяжести относительно данной оси. Момент силы (М) задается формулой:
М = F * r,
где F - сила, действующая перпендикулярно к оси, а r - расстояние от оси до точки приложения силы.
В данном случае, сила, действующая на шар, это его вес (W), который можно рассчитать, умножив массу на ускорение свободного падения:
W = m * g.
W = 2 кг * 9.8 м/с² = 19.6 Н (Ньютон).
Теперь мы можем рассчитать момент силы тяжести:
М = W * r.
М = 19.6 Н * 0.5 м = 9.8 Н * м.
Таким образом, момент силы тяжести относительно оси, проходящей через вершину колебаний, равен 9.8 Н * м.
